В настоящее время почти во всех протезах рук с электроприводом используются электроды, которые улавливают мышечные импульсы пользователя и преобразуют их в движения рук. Однако, как сообщается, новая система, которая находится в разработке, должна работать лучше за счет использования ультразвука.
Технология разрабатывается в рамках проекта Европейского Союза SOMA, в котором участвуют семь исследовательских групп из пяти стран.
В основе текущей версии системы лежит браслет, который носится на предплечье. Вместо электродов в нем используется массив ультразвуковых преобразователей, которые посылают десятки ультразвуковых импульсов в секунду в нижележащую мышечную ткань.
Анализируя, сколько времени требуется этим импульсам, чтобы отразиться обратно к исходным преобразователям, можно определить толщину отдельных мышечных нитей. Если какая-либо из этих прядей сжимается, она становится толще, чем если бы она была расслаблена.
Таким образом, можно определить, какие мышечные нити сознательно сокращаются пользователем в любой момент. Эти показания в настоящее время передаются на компьютер, где они анализируются в режиме реального времени с помощью программного обеспечения на базе искусственного интеллекта, которое, в свою очередь, передает соответствующие команды движения на протез руки.
«Ультразвуковое управление действует с большей эффективностью. чувствительность и точность, чем это было бы возможно с помощью электродов», — сказал доктор Марк Фурнель из немецкого Института биомедицинской инженерии Фраунгофера, один из партнеров проекта. «Датчики способны обнаруживать различные степени свободы, такие как сгибание, растяжение или вращение».
Планы предусматривают, что браслет в конечном итоге будет заменен миниатюрным набором датчиков, встроенным в манжету самого протеза. Аналогичным образом, показания могут передаваться через Bluetooth в приложение на смартфоне пользователя, которое, в свою очередь, будет передавать команды на руку по беспроводной сети.
Более того, однажды пальцы руки могут быть оснащены датчиками давления, которые будут передавать ощущение прикосновения обратно к нервам в культе руки пользователя. Эти сигналы будут передаваться через электроды, которые будут стимулировать нервы, вызывая тактильные ощущения в мозгу.
